WSN中LEACH路由协议簇头数优化研究*

基于簇的LEACH路由协议在大规模无线传感器网络中有着良好的适应性,但在具体的网络分簇过程中由于每轮选择簇头节点时并没有考虑簇头节点的数量从而造成被选簇头节点的数量过多或过少,导致传感器节点因为不必要的数据融合或数据传输距离过长而消耗过多的能量,缩短了整个网络的寿命。为克服这些问题,提出了一种优化簇头数的方法,计算出一个区域内最佳的簇头数范围,通过控制簇头的数量来改善网络的性能。仿真结果证明该算法能够提高网络的整体性能,延长网络的生存时间。     

LEACH路由协议最优簇头数计算方法

针对计算无线传感器网络的LEACH路由协议最优簇头数时,只考虑了稳定传输阶段的能量损耗,而忽略了建立阶段的能量损耗,从而导致节点加快死亡、网络能量利用率低的问题,提出了一种改进的最优簇头数计算方法.该方法根据所有节点在一轮消耗的总能量,从能量消耗最小的角度推算出了最佳的簇头数范围,通过控制簇头的数量来改善网络的性能,MATLAB仿真结果表明,该方法均衡了网络中的能量消耗,延长了网络的寿命.     

WSN中LEACH路由协议的改进及仿真

针对低功耗自适应聚类（LEACH）路由协议中簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种改进的LEACH路由协议LEACH-ZMH,其中采用基于区域的簇头选择和簇间多跳数据传输的方法。给出LEACH-ZMH的正确性证明和复杂性分析。NS2仿真表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议。     

基于LEACH的传感器网络分簇路由协议

为了提高传感器节点的能量利用效率,延长系统的生命周期,针对LEACH协议在簇首选择策略上存在的不足,提出了一种新型的簇首选择机制LEACH-TE.该算法在重新计算最优簇首数的基础上,通过综合考虑节点的剩余能量和网络的平均能量等因素来优化簇首的选择.仿真实验结果表明,改进后的协议在延长网络生存时间、降低网络能耗和提高基站接收的数据量3个方面均表现出较好的性能.     

一种基于能量和位置的LEACH协议优化

由于传感器节点电池能量有限,研究在无线传感器网络中节能是关键问题。根据经典的LEACH协议,提出了一种新型的簇首选择机制,算法通过加权思想综合考虑了节点的剩余能量和地理位置参数来优化簇首的选择。权衡考虑能量负载平衡和网络生存时间之间的关系,以得到较为理想的加权因子。针对网络节点初始能量分布均衡与否,用ns2进行仿真,证明算法可收集更多的现场数据,并有效地延长了网络生存周期,仿真结果表明改进后的协议适合在初始节点能量不均衡的网络中应用,节能效果明显。     

WSN中基于LEACH的改进路由协议

针对LEACH协议中簇首分布不均匀和节点能量消耗不均衡的问题,为了提高节点能量利用率,延长网络运行周期,提高节点在网络运行过程中的存活率,提出了一种LEACH-NE改进算法。该算法综合考虑节点到基站的距离及节点的剩余能量等因素确定最佳簇首个数,然后通过考虑能量因素来优化簇首选择。仿真结果证明了改进后的路由协议在网络运行周期和网络能量消耗方面优于LEACH协议。     

基于PEGASIS的改进型WSN路由协议

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information System)的基础上,提出一种改进的成链方法——节点分区成链型PEGASIS算法(D-PEGASIS)。该算法通过对节点按位置分组成链的方法,减少网络中长距离信息传输的次数及能量消耗。仿真实验结果表明,该算法对PEGASIS有较大改进,延长了节点生命周期,且节点之间能量消耗非常均匀。     

基于加权优化选择两级簇头的WSN路由协议

在无线传感器网络中,LEACH与GSEN算法是分簇路由协议中重要的两种.本文以LEACH与GSEN为基础提出了一种新型的加权优化选择两级簇头的路由算法TL-WCA(Two Levels-Weighted Clustering Algorithm),该算法首先在LEACH将网络分成若干个簇的基础上,加权优化选择簇头.再将...     

基于LEACH协议的簇头优化协议研究

针对无线传感器网络的特点,在研究LEACH协议的基础上,提出了一种新的优化的分簇多跳算法。该算法使用能量因子修正了LEACH协议中的的阈值,产生簇头。再将选好的簇头以距离最短为原则生成一条基站到各簇头的链,采集的数据在簇头融合后按生成的链以多跳的方式提交给基站。MATLAB仿真结果显示,该协议能有效地延长网络的稳定期。     

基于能量优化的LEACH路由协议改进

针对LEACH路由算法中簇头选举随机性和簇头与基站直接通信导致能量消耗过快且不平衡的特点,提出新的改进算法,以达到降低能耗目的。在改进算法中,簇头剩余能量高于网络平均能量。根据簇头节点与基站的相对位置划分不同区域,簇头节点发送数据采用多跳方式,避免簇头节点能量消耗过快,达到平衡网络能量消耗的目的。仿真表明,通过改进簇头选举条件和采用多跳路由的方式,即使在数据通信量增加的情况下,依然能够延长网络通信时间。     

无线传感器网络的RPL路由协议研究

路由协议执行网络拓扑描述、路由选择和数据包转发的功能,影响整个网络的性能和存活时间。现有的路由协议需要发送大量数据包维护网络拓扑,以及大量的存储空间来存储路由条目。由于硬件的限制,无线传感器节点无论是能量,还是其处理能力、存储能力都受到极大的制约。因此,IETFRoLL工作组提出了一种针对低功耗有损网络的IPV6路由协议,即RPL路由协议。文中对RPL路由协议的拓扑构建过程、数据包路由过程和Trickle定时器的算法等进行了分析,通过使用COOJA仿真工具对其进行仿真,验证了RPL路由协议在低功耗有损网络中具有较高的性能。     

基于最优能量福利函数优化的传感网路由协议

为了有效的提高无线传感器网络能量消耗的均衡性,提出了一种基于Leach的改进型分簇路由协议Leach-OEW.该路由协议参照最优社会福利函数的概念提出了最优能量福利函数,并将节点最优能量福利函数的预测值应用到簇首的二次选择过程,以此来提高整个网络的能量利用效率以及能量消耗的均衡性.仿真结果表明,与Leach以及PARPEW协议相比,Leach-OEW能够更好的均衡网络的能量消耗,延长网络的生命周期.     

基于蚁群算法的WSN分簇路由协议

针对无线传感器网络的能耗问题,提出了一种基于蚁群算法的路由协议,在簇首选择时考虑到节点的剩余能量,确定节点的实际通信半径,成簇时采用预测机制,簇间采用蚁群算法构建多跳路由。在OMNET＋＋环境下进行实验表明：该协议可有效延缓节点死亡时间,延长网络生存周期。     

基于LEACH路由协议的多跳节能路由算法

当无线传感器网络部设在不同环境中时,需要提出新的算法以适应特殊环境,减少节点能量消耗;算法针对LEACH路由算法的局限性,提出了一种适用网络覆盖范围较大,节点间距离较远,需要远距离传输的路由算法;本算法利用节点到基站的距离因素,修改簇头阈值信息;并利用簇头竞争重新设定簇头,使剩余能量较高的节点成为簇头;同时,运用多跳的方式传输数据,这样可以适应远距离传输;仿真结果表明,相对LEACH算法,算法将节点死亡时间推后了300~400轮,网络存活周期延长了400轮左右,很明显的减少了网络的能量消耗,延长了网络的生存周期和稳定性。     

基于单向哈希链的无线传感器网络安全LEACH路由协议

为了解决无线传感器网络层次路由协议LEACH设计时未考虑安全性,不能抵御针对网络层的各种攻击的问题,提出了新的安全LEACH协议.该协议基于单向哈希链算法对传感器网络节点进行动态身份验证,从而确保信息由认证节点发出,然后在网络初始化阶段生成共享通信密钥.最后对新协议进行抗网络攻击分析,并对提高其协议效率做了方案调整建议.     

无线传感器网络LEACH路由协议的改进

针对LEACH协议的不足,提出了一种基于k均值聚类的多跳分簇路由算法LEACH—KMCM．经过MATLAB仿真平台的测试,与LEACH协议相比,LEACH—KMCM使得整个网络的生命周期延长,具有较好的能量优化特性．     

基于LEACH协议节能路由算法的研究与优化

针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与相对位置,使得无线传感器网络的寿命得到进一步延长。仿真实验结果表明改进后的算法有效降低了网络能耗,提高了无线传感器网络的性能。     

一种新的基于簇头优化的WSN路由协议

在无线传感器网络的分簇路由协议中,低功耗自适应分簇(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法是其中比较流行的协议之一.文章根据Leach协议提出了一种新型的簇头选举算法LEACH-NOC(New Optimal Cluster),其簇头选举采用两个步骤,首先通过LEACH分簇的思想,将网络分成若干个簇,然后在簇内重新选择簇首时使其尽量靠近簇的质心且能量大于该簇内剩余节点的平均值.MATLAB仿真结果显示,改进的协议能够具有更好的能量有效性,延长了第一个节点簇头死亡(FND)的时间.     

基于虚拟网格的LEACH路由协议的改进

针对LEACH路由协议簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种新的算法LEACH-VG.其中采用基于网络空间虚拟网格的方式来选择簇头,在网格中以自身能量评估来决定是否当选簇头,以及簇头之间采用多跳来传输数据.通过仿真实验证实算法的有效性,可有效延长网络生存时间.